外国比我们还急?中国第4艘航母何时才出现?可能有这3个技术难点
- 百科
- 2023-12-12 10:14:43
早从2017年开始,有关我国第四艘航母的消息就零零散散地传出,从舰载机起飞方式到航母采用的动力,外界的猜测从来没有停歇过。
目前为止,普遍认为我国的第四艘航母早已在建造,搞不好都快完工了,然而,官方没有给出任何肯定的消息,所以一切还只是基于各种信息的推测。
不过,大家的热情丝毫没有被时间消磨,反而讨论得热火朝天,其中讨论声最大的几个问题就是,第四艘航母究竟是常规动力还是核动力?又大概在什么时候才能下水呢?
福建号航母
2017年,由于江南造船厂新装了一座龙门起重机,其起吊重量达到了1600吨。也就是从这时候开始,外界猜测该起吊设备是为下一代航母制造而准备的。
从那之后,更多的零散消息先后出现。2018年3月,有消息指船舶重工集团将是下一艘航母的投资者之一。一个月后,又有外媒报道指出,新航母的相关工作从2017年底就在进行了。
江南造船厂
到2018年6月,核工业集团招标核动力破冰船。外界开始猜测,这应该是为下一艘航母的核动力发展积累技术和经验的。
从那之后,有关第四代航母的各种消息不再多见。直到2020年,各界的相关猜测又开始多了起来。而且,新一轮的猜测中,加入了不少细节。
先是有美国的媒体表示,我国的第四艘航母将会更换核动力,因此航母建造花费时间将更长。
接着到当年9月,又有消息指第四艘航母的动力系统将有变化,这已经是在明示,新航母的动力应该是核动力。
福特号是核动力航母
不过,这一消息虽然是国内媒体报道的,但同样没有得到确认。从那之后,围绕下一代航母的动力,就成为各界猜测的焦点。而且多数观点都倾向于认为,新的航母应该就是核动力。
然而猜测就是猜测,到了去年的时候,有消息报道指出,第四艘航母的设计已经完成,不过未来可能会沿用传统动力即柴油动力,而不是此前所猜测的核动力。
这一消息透露,围绕航母的动力还在进行研究,究竟是核动力还是柴油动力,还没有最终定论。不过有一部分的意见是支持采用传统动力。
该消息的真假同样无法确认,但相比于此前的猜测却出现了很关键的一点,就是究竟采用哪种动力的意见不同。
法国戴高乐号
除了航母的动力外,这一报道还说了第四艘航母的建造时间表,大概是在2025年到2027年之间下水。
从那之后,有关最新航母的猜测,都是以这一报道为蓝本了。除了航母的动力之外,外界关注的另外一点,新航母舰载机的起飞系统是什么?
对大部分军事迷来说,下一代航母建造,不管是起飞系统还是动力源,都采用最新型技术当然最好。
但是,究竟会使用什么样的技术现在还不得而知,但围绕技术类型,可以稍稍分析一下背后的各种优势和短板。
航母是二战时期投入战场使用的,当时的飞行甲板不但和现在大不一样,甚至有二层乃至三层的甲板。
这种奇怪的构造,在航母出现早期,是想提高舰载机的出动效率的。
但后来的实战经验表明,多层甲板构造,飞机起飞如果是同一个方向,会存在撞机风险。而且飞控中心的调度上,无法兼顾下层甲板的情况。
也因此随着二战的结束,多层甲板构造很快就被抛弃了。此后的航母甲板构造,不但设置了多部弹射器,而且有的航母还设置了斜角甲板,这比过去多层甲板更有效率。
航母甲板的设计,要保障的是舰载机的布列作业、调运、起降等方面互不干涉,同时又要确保各项作业的安全和效率。
正是在这一理念上,后来的航母设计了斜角甲板的构造。这样一来,舰载机的起飞区域和降落区域就各自独立互不干扰,有利于提高作业效率和安全性。
比如,美军当年在建造福莱斯特号航母的时候,设计之初没有引入斜角甲板的概念。后来在建造的时候,才引入了斜角甲板的概念。
这说明航母在设计和建造的时候,相关方案不到最后一刻,可能一直会存在变数。
甲板构造有差异外,再有就是舰载机的起飞方式。二战之时的舰载机,重量轻且起飞速度低,航母甲板跑道长度即便有限,飞机也能完成正常起降,而不需要借助任何助飞方式。
二战之后,新航母构造变了,尤其是喷气式飞机也出现了。航母甲板长度有限,单靠飞机自身的飞行系统,是完不成起降的。于是,围绕不同的舰载机类型,滑跃起飞和弹射起飞等方式出现了。
滑跃起飞的方式,是依靠舰载机自身的动力实现起飞的,不过航母的舰舷和甲板需要上翘十多度,这样才能给舰载机一个向上的推力。
弹射起飞则添加了助飞系统,甲板上需要布置弹射装置,舰载机在起飞过程中,得到额外的推力,进而就能达到足够的起飞速度。
通常来说,轻型航母多运用滑跃起飞模式。中型和大型的航母,则运用弹射起飞模式。由于借助了外部的助飞系统,弹射起飞的技术和类型则更多一些,也更复杂一些。
此前,各国航母上常用的是液压弹射起飞和蒸汽弹射起飞。后来,美国率先在福特号航母上运用了电磁弹射起飞技术。
我国去年下水的福建号,以及法国的现役航母,也都运用了电磁弹射技术。
还在上世纪40年代,美军利用电磁感应马达技术,实验过一套电磁弹射系统。但由于新系统在当时的成本太高,所以根本没有推进该技术。
一直到80年代,美军才重新启动了对这一技术的研究。
到了90年代,美军新航母的设计理念,是要全部取消过去的蒸汽、液压等机械手段,实现全电军舰的概念。于是在后来建造福特级航母的时候,电磁弹射系统被正式运用。
从优点来看,相比于传统的机械装置,电磁弹射能够实现数字化管理和监测,还可以针对飞机调控弹射的力度。尤其是在舰载机起飞的时候,效率比传统的弹射系统高。
根据美海军此前的测试统计,尼米兹级航母上,4部传统的蒸汽弹射系统,每天最多只能保证200架次舰载机起飞。
新航母上同样是4部弹射系统,其电磁弹射器模式,让舰载机的起飞架次达到了270次,这使得舰载机的起飞效率提高了25%。
除此之外,一旦电磁弹射系统投入使用,它的重量和仓容量都更小,保养和维修起来也更加简单。
上述是电磁弹射系统的优势,但它的劣势或者说短板同样也很明显。由于是最新技术,其研制难度要比传统的弹射系统更大。
但从这一点,就能看出我国在第三艘航母上实现电磁弹射起飞技术,这是一种质的飞跃。
此外,电磁弹射未来的作战效果究竟如何还不得而知。美国的福特号一直没有形成更高的战斗力,是因为电磁弹射系统的故障时时出现。
从航母的动力来看,核动力拥有近乎无限的续航能力,这是它最大的优势。比如美国的福特号航母,按照规划设计,在服役的半个世纪内不用更换和添加燃料。
结构上由于节省了传统动力的烟道空间,可以使航母的舰岛结构变小,这有利于实现航母整体的红外隐身效果。
此外,根据未来航母的全电概念,比如电磁弹射系统、电磁轨道炮等等,这些设备和武器,都需要更多的电力供应,核动力所发的电能,则能更好满足用电需求。
优点不少,可核动力依然不是完美无缺。相比于常规动力,它的建造周期更长,这不仅仅是技术上的原因,更多的其实是安全上的原因。
由于使用了核燃料,它的造价和维修成本自然也是直线上升。比如福特号航母,两台压水反应堆的造价就达到了几十亿美元。
除了造价成本之外,运维成本也不低。毕竟核技术并不是谁都能掌握的,哪怕是在航母出海期间,也需要专业人员跟随。
最关键的,还是核动力航母的战斗力问题。它自身的无限续航确实是优势,可不代表航母战斗群中的护卫舰船、航母上的武器弹药以及人员,也能实现无限续航能力。
其他舰船需要补充燃料,武器需要补充弹药,人员也得补充物资。这样一来,即便是核动力,到了一定的时限,它依然得靠港补给。
而且在战争状态下,核反应堆本身就是最大的活靶子。一旦它被攻击受损,先不说巨大的安全隐患,单是修复难度,就比常规动力的航母难多了。
所以说,要不要使用核动力,这需要从多角度进行综合考量。不能光看其长处,也得评估它自身短板的各种未知风险。
综合上述情况看,假如第四代航母使用了电磁弹射系统以及更多的电力设备,那么在电能需求增多的情况下,使用核动力的可能性就更大一些。
如此在建造周期上,也就需要更长一点的时间。但由于没有确切的消息,航母的最终架构会是什么,目前还是未知数。
不管怎么样,作为一项综合性的技术工程,下一代航母的建造牵动着国人的心,但是在过程中,也不会因为人们的急迫心理而加速。
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